一種工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)境工程廢氣治理領(lǐng)域，特別涉及一種工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]火電廠、垃圾焚燒廠、水泥廠在燃燒工藝過(guò)程中，由于氮的氧化而生成的NOx氣體，具有刺激人體呼吸系統(tǒng)、損害動(dòng)植物、破壞臭氧層、引起溫室效應(yīng)、酸雨和光化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)，其中以NO居多，且其極難溶于水，增大了廢氣治理的難度。
[0003]目前，煙氣脫硝的主要技術(shù)有:選擇性催化還原技術(shù)(SCR)、選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)、選擇性非催化還原技術(shù)聯(lián)合選擇性催化還原技術(shù)(SNCR/ SCR)、等離子脫硝技術(shù)、濕法煙氣脫硝技術(shù)等。
[0004]選擇性催化還原技術(shù)(SCR)的技術(shù)原理是在含有NOx的尾氣中噴入氨，尿素或者其它含氮化合物，使其中的NOx還原成N2和水，該過(guò)程的溫度范圍是在315—400°C內(nèi)，且需要催化劑。該處理技術(shù)脫硝效率高，可達(dá)90%以上;但該技術(shù)建于鍋爐省煤器以后，占地面積較大，且對(duì)催化劑的消耗量大、催化劑易中毒，投資成本和運(yùn)行成本較高。
[0005]選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)的技術(shù)原理是在含有NOx的尾氣中噴入氨，尿素或者其它含氮化合物，使其中的NOx還原成N2和水，還原反應(yīng)在較高的溫度范圍(870—1100°C)內(nèi)進(jìn)行，不需要催化劑。該法不需要催化劑，工程費(fèi)用大大降低;布置于鍋爐本體上，不需要占地面積。但該技術(shù)氨的利用率不高，為了還原NOx常使用過(guò)量的氨，容易形成氨逃逸、造成設(shè)備腐蝕并污染環(huán)境，形成溫室氣體N2O;運(yùn)行過(guò)程控制不當(dāng)還會(huì)影響熱煤炭的燃燒，從而造成更多的CO排放。
[0006]選擇性催化還原技術(shù)聯(lián)合選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR/SCR)具有兩個(gè)反應(yīng)區(qū)，首先將氨，尿素或者其它含氮化合物的還原劑噴入第一個(gè)反應(yīng)區(qū)，在高溫下，還原劑與煙氣中的NOx發(fā)生非催化還原反應(yīng);然后再將未完全反應(yīng)的還原劑進(jìn)入第二個(gè)反應(yīng)區(qū)，進(jìn)一步脫氮，節(jié)省了設(shè)置在煙道里的氨噴射系統(tǒng)，并減少了催化劑的用量;但該技術(shù)運(yùn)行過(guò)程控制復(fù)雜，在大型工業(yè)中的運(yùn)用較少。
[0007]等離子脫硝技術(shù)是利用高能電子將60—100°C煙氣中的分子激活，電子裂解，生成大量離子、自由基和電子等活性粒子，將煙氣中的NOx氧化，同時(shí)與噴入的氨反應(yīng)生成硝酸銨，工藝簡(jiǎn)單，副產(chǎn)物可作為化肥銷售，但耗電量大，電極壽命短，價(jià)格昂貴。
[0008]濕法煙氣脫硝技術(shù)是包括二氧化氯氧化技術(shù)、過(guò)氧化氫氧化技術(shù)、高錳酸鉀氧化技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)等。二氧化氯氧化技術(shù)是采用NaC102/NaC10氧化NO，然后再采用NaOH吸收殘余的酸性氣體，脫硝效率高，但溶劑消耗量大、成本昂貴;過(guò)氧化氫氧化技術(shù)采用過(guò)氧化氫氧化NO，進(jìn)而采用堿性溶液吸收，同樣存在溶劑消耗量大，成本昂貴的問(wèn)題;高錳酸鉀氧化技術(shù)采用堿性高錳酸鉀溶液吸收NOx的方法，脫硝效率高，吸收液中KOH的含量對(duì)NOx的脫除有重要影響，KOH降低太快就會(huì)制約高錳酸鉀的強(qiáng)氧化能力，減弱了高錳酸鉀氧化NOx的能力，從而導(dǎo)致廢氣的處理效果降低。
[0009]臭氧氧化技術(shù)采用強(qiáng)氧化劑臭氧將NO氧化為NO2，然后再采用吸收劑吸收，由于臭氧具有極強(qiáng)的氧化效率，是脫硝行業(yè)最具前景的技術(shù)方法。目前存在的主要問(wèn)題在于^)2被轉(zhuǎn)化為硝酸鹽后，高濃度的硝酸鹽分離困難;工業(yè)上常常將硝酸鹽直接排放至污水系統(tǒng)，弓丨起污水中的氨氮偏高，嚴(yán)重污染了環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]基于現(xiàn)有的氧化脫硝技術(shù)存在的循環(huán)水中硝酸鹽濃度高、直接排放引起二次污染的難題，本實(shí)用新型提供了一種工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除裝置，能夠去除了循環(huán)水污染物、循環(huán)水得到回用、達(dá)到節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境的目的。
[0011]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0012]—種工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除裝置，包括臭氧發(fā)生器、風(fēng)機(jī)、氧化反應(yīng)裝置、噴淋塔、水栗、吸收塔、循環(huán)池;所述的臭氧發(fā)生器通過(guò)所述的風(fēng)機(jī)連接至氧化反應(yīng)裝置;氧化反應(yīng)裝置連接至噴淋塔，噴淋塔通過(guò)水栗連接至吸收塔，吸收塔連接至循環(huán)池，循環(huán)池回流至噴淋塔。
[0013]優(yōu)選的，所述的吸收塔內(nèi)的吸收劑為尿素。
[0014]優(yōu)選的，所述的循環(huán)池內(nèi)的補(bǔ)充液為Ca(OH)2t3
[0015]—種工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除裝置，其實(shí)現(xiàn)方式包括以下步驟:
[0016](I)工業(yè)尾氣輸送至氧化反應(yīng)裝置；
[0017]( 2)風(fēng)機(jī)引入外部新鮮空氣，與臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧一起輸送至氧化反應(yīng)裝置；
[0018](3)工業(yè)尾氣與含新鮮空氣的臭氧在氧化反應(yīng)裝置內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)；
[0019](4)氧化反應(yīng)后的氣體輸送至噴淋塔，生成亞硝酸鹽；
[0020](5)亞硝酸鹽輸送至吸收塔，在吸收塔內(nèi)發(fā)生脫硝反應(yīng)，潔凈的氣體通過(guò)頂部出口夕卜排；
[0021](6)將脫硝后的水體通過(guò)循環(huán)池再生后回流至噴淋塔。
[0022]優(yōu)選的，上述步驟(2)引入外部新鮮空氣，將臭氧均勻分散至空氣中，提高工業(yè)尾氣中NO被氧化的效率。
[0023]優(yōu)選的，上述步驟(3)中工業(yè)尾氣中的NO被氧化為NO2。
[0024]優(yōu)選的，上述步驟(4)噴淋塔內(nèi)，未被O3氧化的NO與NO2—起生成亞硝酸鹽；
[0025]優(yōu)選的，上述步驟(5)在吸收劑尿素的吸收作用下，亞硝酸鹽轉(zhuǎn)換為N2。
[0026]優(yōu)選的，上述步驟(6)循環(huán)池內(nèi)添加Ca(OH)2,使得溶液中的鹽溶液沉淀，并生成NaOH回流至噴淋塔繼續(xù)利用。
[0027]本實(shí)用新型的技術(shù)原理是:工業(yè)尾氣中的NO被氧化為NO2,NO與高NO2在堿性條件下生成亞硝酸鹽;采用尿素將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)換成N2,達(dá)到脫硝的目的；同時(shí)，脫硝過(guò)程中產(chǎn)生的碳酸鹽溶液采用雙堿法沉淀，徹底阻止了循環(huán)水中鹽溶液的增加。
[0028]本實(shí)用新型的有益效果是:一、采用新鮮空氣與臭氧混合，均勻分散臭氧的方法，提高了臭氧與尾氣中氮氧化合物的反應(yīng)率，大大減少了臭氧的用量;二、采用尿素將亞硝酸鹽直接轉(zhuǎn)換為N2,解決了現(xiàn)有技術(shù)中生成的硝酸鹽濃度過(guò)大難處理或處理成本高的難題；三、循環(huán)池內(nèi)添加Ca(OH)2,與Na2CO3反應(yīng)后生成CaCO3和Na0H，Na0H又回流至噴淋塔內(nèi)參與反應(yīng)，即節(jié)省了資源，又達(dá)到了循環(huán)液中硝酸鹽溶液的去除。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中，1-臭氧發(fā)生器，2-風(fēng)機(jī)，3-氧化反應(yīng)裝置，4-噴淋塔，5、8-水栗，6_吸收塔，7_循環(huán)池。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0032]如圖1所示，本實(shí)用新型包括臭氧發(fā)生器1、風(fēng)機(jī)2、氧化反應(yīng)裝置3、噴淋塔4、水栗
5、吸收塔6、循環(huán)池7、水栗8。臭氧發(fā)生器I產(chǎn)生的臭氧與風(fēng)機(jī)2引入的新鮮空氣一起輸送至氧化反應(yīng)裝置3;工業(yè)尾氣輸送至氧化反應(yīng)裝置3;在氧化反應(yīng)裝置3內(nèi)，臭氧協(xié)同新鮮空氣氧化工業(yè)尾氣中的NO，將其氧化為高價(jià)態(tài)的氮氧化合物;然后輸送至噴淋塔4，生成亞硝酸鹽，再被尿素吸收，生成N-2;脫硝后的潔凈煙氣通過(guò)噴淋塔4頂部外排。噴淋塔4產(chǎn)生的亞硝酸鹽通過(guò)水栗5輸送至吸收塔6，吸收塔6內(nèi)尿素吸收亞硝酸鹽，生成N2后外排;產(chǎn)生的碳酸鹽溶液輸送至循環(huán)池7，利用雙堿法去除循環(huán)水中的污染物，然后通過(guò)水栗8回流至噴淋塔4，達(dá)到循環(huán)利用污染水的目的。
[0033]本實(shí)施例的主要反應(yīng)方程式如下:
[0034]氧化過(guò)程:
[0035]2N0+02—2N02
[0036]Ν0+03^Ν02+02
[0037]亞硝酸鹽的生成過(guò)程:
[0038]Ν0+Ν02+Η20^2ΗΝ02
[0039]HN02+Na0H^NaN02+H20
[0040]脫硝過(guò)程:
[0041 ] 2NaN02+C0(NH2)2^Na2C03+2N2T+2H20
[0042]再生過(guò)程:
[0043]Na2C03+Ca (OH) 2^CaC03|+ NaOH
[0044]2Na0H+S03^Na2S04
[0045]Na2C03+S03+H20^Na2S04+C02T+H20
[0046]Na2S04+Ca (OH) 2^CaS04|+Na0H。
[0047]以上僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做了簡(jiǎn)單說(shuō)明，并不是對(duì)本實(shí)用新型的限制，其可以有很多的變形，任何同專業(yè)的技術(shù)人員依據(jù)本實(shí)用新型進(jìn)行的變形，均認(rèn)為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除裝置，其特征在于，主要包括臭氧發(fā)生器、風(fēng)機(jī)、氧化反應(yīng)裝置、噴淋塔、水栗、吸收塔、循環(huán)池;所述的臭氧發(fā)生器通過(guò)所述的風(fēng)機(jī)連接至氧化反應(yīng)裝置;氧化反應(yīng)裝置連接至噴淋塔，噴淋塔通過(guò)水栗連接至吸收塔，吸收塔連接至循環(huán)池，循環(huán)池回流至噴淋塔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除裝置，其特征在于，所述的吸收塔設(shè)置尿素為吸收劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除裝置，其特征在于，所述的循環(huán)池內(nèi)設(shè)置Ca (OH) 2補(bǔ)充液。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除裝置，屬于環(huán)境保護(hù)廢氣治理領(lǐng)域。包括臭氧發(fā)生器、風(fēng)機(jī)、氧化反應(yīng)裝置、噴淋塔、吸收塔、水泵、循環(huán)池；所述的臭氧發(fā)生器通過(guò)所述的風(fēng)機(jī)連接至氧化反應(yīng)裝置；氧化反應(yīng)裝置連接至噴淋塔，噴淋塔通過(guò)水泵連接至吸收塔，吸收塔連接至循環(huán)池，循環(huán)池回流至噴淋塔。在新鮮空氣與臭氧的協(xié)同作用下，工業(yè)尾氣中的NO被氧化為NO2，然后生成亞硝酸鹽，采用尿素將亞硝酸鹽直接轉(zhuǎn)換為N2，解決了現(xiàn)有技術(shù)中生成的硝酸鹽濃度過(guò)大的難題；循環(huán)池內(nèi)添加Ca(OH)2參與雙堿反應(yīng)，既節(jié)省了資源，又達(dá)到了循環(huán)液中硝酸鹽的去除，實(shí)現(xiàn)了投資運(yùn)行費(fèi)用低，脫硝效率高、循環(huán)水回用率高。
【IPC分類】B01D53/96, B01D53/56, B01D53/75
【公開號(hào)】CN205269413
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521122298
【發(fā)明人】姚學(xué)民, 金國(guó)良, 劉娟, 徐婷, 姚庚鈺
【申請(qǐng)人】杭州中兵環(huán)保股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日